虚拟现实应用开发调查报告

虚拟现实应用开发调查报告1概述1.1虚拟现实虚拟现实技术是仿真技术的一个重要方向，是仿真技术与计算机图形学、人机接口技术、多媒体技术、传感技术、网络技术等多种技术的集合，是一门富有挑战性的交叉技术前沿学科和研究领域。虚拟现实技术(VirtualReality，简称VR)主要包括模拟环境、感知、自然技能和传感设备等方面。·模拟环境：是由计算机生成实时动态的三维立体逼真图像。·感知：是指理想的VR应该具有一切人所具有的感知。除计算机图形技术所生成的视觉感知外，还有听觉、触觉、力觉、运动等感知，甚至还包括嗅觉和味觉等，也称为多感知。·自然技能：是指人的头部转动，眼睛、手势、或其他人体行为动作，由计算机来处理与参与者的动作相适应的数据，并对用户的输入作出实时响应，并分别反响到用户的五官。·传感设备：是指人机三维交互设备。1.2平台开发现在虚拟现实的设备〔产品〕根本上都是头戴式的头盔，这个头盔根本上都是两块屏在眼睛附近，剥夺掉眼睛对于现实的感知，营造一个虚拟的视觉空间。其实耳机就像是一个声学界的虚拟现实，因为耳机对原来现实中的声音进行屏蔽，耳朵只会听到从耳机设备中传出来的声音。近几年VR相关的计算机软硬件技术得到了快速开展，重磅产品面市在即，并且千元左右的价格处于群众可以接受的区间：表1便携消费级虚拟现实产品公司产品价格说明OculusOculusRift300-400美元VR行业领头羊，将于2024年初推出第一代面向群众的商用虚拟现实头戴式眼镜OculusRiftSonyPlayStationVR399美元由3D头盔到虚拟现实的行业先行者，将于16年上半年推出PlayStationVR，与PS4搭配使用，目前已经有近20款游戏届时将同时出售微软Hololens3000美元集VR与AR于一体的眼镜Hololens，在娱乐和办公领域具有巨大潜力，已经应用在NASA火星登录方案中，面向高端行业市场1.3应用市场图1虚拟现实技术应用市场*开发难度由上至下依次递增2行业分析2.1开展轨迹按照全球非常著名的IT咨询机构Gartner发布的技术成熟度曲线〔如以下图〕，VR技术已进入稳步爬升的光明期，即将进入产业化、商业化时代。图2虚拟现实技术成熟度曲线2.2元件指标日益成熟表2关键指标指标开关标准成熟标准屏幕刷新率90HZ100-120HZ屏幕分辨率2K屏幕4K屏幕延迟19.3ms以内持续压缩延迟时间越短越好计算能力高通晓龙820CPU和GPU性能继续提升，体积缩小表3关键设备和技术元件/技术说明代表厂商/产品显示屏OLED性能优于LED\LCD，但本钱更高，三星的AMOLED屏可显著提升VR产品体验日韩：三星、LG大陆：京东方、华星光电摄像头主要为360度摄像设备及相应的图像拼接技术，摄像头分为双目和多目国外：诺基亚、360fly、gopro国内：暴风魔镜九轴传感器三轴加速计、三轴陀螺仪、三轴磁强计BoschSensortec、意法半导体、InwenSense体感设备包括：全身动作识别、机械外骨骼输入设备，力反响输入设备，手势识别，万向跑步机等Dexmo、Ximmerse、Usens、VirtuixOmni、语亦腾、微动、慢跑者等语言识别作为人机交互的根本技术，将得到越来越广泛的应用科大讯飞、百度、云知声等2.3开展趋势2.3.1VR眼镜大概率先爆发，一体机是未来方向视觉是VR最重要的感知接口，因为人类获取的信息70-80%来自视觉，所以虚拟现实率先打入市场的主要产品形式是基于视觉的头戴式设备。VR头戴设备〔“眼罩〞〕主要分为三种：眼镜、头盔、一体机。我们粗略地将搭配手机使用的称为VR眼镜，搭配其他主机〔PC、游戏机〕使用的称为VR头盔，不需要搭配主机就可以独立使用的称为VR一体机。表4VR头戴设备产品使用方式使用场景产品特点代表品牌手机+眼镜适合观看短视频、使用场景相对灵巧通常配合手机使用，播放内容受手机性能限制三星Gear(性能最优)GoogleCardboard暴风魔镜PC/游戏机+头盔适合比较复杂的使用场景，通常在室内计算速度快可支持复杂计算，沉浸感好OculusCVSonyPlayStationVRHTCVive一体机使用场景非常灵巧一体化设计易于提升性能，形成交互，更加有趣、有粘性灵镜小黑SimLens(国产)2.3.2由VR向AR

、MR过渡增强现实〔AugmentedReality，简称AR〕，是将计算机生成的虚拟物体或提示信息叠加到真实场景中，从而增强用户对现实世界的感知，代表性产品是GoogleGlass。如果说VR是把人从精神上送到一个虚拟世界；AR那么是增加信息，为的是在现实世界里更好地导航。相比虚拟现实，增强现实与真实世界的联系并未切断，交互方式更加自然。而当我们将现实和虚拟世界合并，产生新的可视化环境，就是混合现实〔MixedReality，简称MR〕。MR使物理和数字对象共存于新的可视化环境，并实时互动。

从技术实现难度上，VR＜AR＜MR，所以VR最早爆发，然后依次是AR和MR。2.4存在问题2.4.1软件平台没有统一标准VR眼镜可能是最快获得群众接受的VR产品形式，但是因为软件平台没有统一标准，在安卓和iOS平台使用的效果不理想，目前效果最好的三星GearVR只能在Oculus应用商店使用，并且只能用于Note5和GalaxyS6两款手机。2.4.2眩晕眩晕有三大主因，一是画面质量差；二是模拟眩晕症，可以通过练习缓解；三是延迟眩晕症，可以通过技术改进消除。视觉延迟造成的眩晕，将延迟压缩到20ms之内就可以解决。目前VR眼镜头盔的延迟，表现最好的OculusDK2、三星Gear、DeePoon等已经可以到达，未来1-2年将有望进一步改善；但连接了遥控器、座椅、跑步机、车身、手柄等外设的VR成套设备，又会进一步拉长延迟。2.4.3优质内容极度有限杀手级应用的出现可快速激活需求市场。一款杀手级应用可引爆局部市场，形成供需两旺的良性循环。VR爆发的催化剂，如?阿凡达?之于3D电影，?愤怒的小鸟?之于触屏手机，语音信息之于微信。VR消费市场杀手级应用大概率首先见于游戏，而视频那么是标配。2.5规模及产业链2.5.1到2024年，全球VR用户大约在4000万表5不同机构预测到2024年全球VR用户预测机构2024E备注TrendForce3800万部预计2024年销售1400万部年增600万部ABIResearch4300万部年均复合增长106%2024年VR眼镜达2100万台KZERWORLDSWIDE3880万部Gartner2024年底销售达2500万部BIIntelligence28亿美元年均复合增长率超过100%艾瑞咨询28亿美元预计未来5年复合增长率超过100%图3全球VR设备规模及中国市场规模预测2.5.2虚拟现实产业链包含硬件、内容、软件平台与效劳图4VR产业链2.5.3封闭生态或者开放生态都有可能性〔1〕与智能手机的苹果模式和安卓模式类似，VR也可能出现封闭生态或开放生态。Oculus正试图创立一个类似于IOS的封闭的生态系统。传统游戏公司Sony在虚拟现实领域也将延续在主机游戏领域建立的端到端的垂直一体化经验。但在移动VR领域，生态系统似乎类似于当前状态的安卓系统，如三星，HTC。〔2〕封闭生态更利于早期开展，因为低本钱硬件模式可以快速翻开市场。如果可以形成封闭生态，就可以独享产业链全部收益，就可以采取硬件本钱定价、依靠游戏和内容效劳获取后续收入的商业模式，先通过低价抢占市场，之后快速吸引海量用户，之后可以通过广告、衍生品销售等等多种方式。图5VR生态模式2.5.4想象空间大，但不确定性极高，目前仍处于主题炒作阶段虚拟现实有望成为全球过亿量级的消费电子单品，行业空间巨大，但目前几款重磅硬件产品尚未面世，市场认可度仍有待观察，技术也与理想值仍有差距，所以不确定性极高，目前仍处于主题炒作阶段，下一阶段虚拟现实主题的催化剂主要是重磅产品的上市。图6VR产品发布轨迹2.6目前移动消费电子产品软件系统运营现状随着智能手机的逐步普及，国内手游市场正处在洗牌阶段。究其根本原因，在于团队数量众多，产品同质化严重。在缺乏产品核心竞争力的时候，谁拥有的渠道资源多，就拥有更大的成功时机。由此导致渠道本钱快速提升，进一步压缩中小手游团队生存空间。手游市场已成为拼金钱、拼人脉、拼背景的“三拼〞时代。在此情况下，生存日益艰难的中小手游团队该往何处去？暴风科技CEO冯鑫给出了答案：在7月30日上海ChinaJoy展馆某会议室里，暴风魔镜举办的“手游盛极时，VR拐点至〞沙龙，明确提出虚拟现实〔VR〕是手游之后下一个蓝海。2.7国内VR行业拓展的内容及软件系统运营对于拥有知名作品的欧美游戏公司而言，布局VR是一件自然而然的事情。他们投入专门的团队、时间和精力来进行VR游戏方面的开发积累，进而选定各自擅长的方向推出定制化的VR游戏。其中CCP的?EVE：瓦尔基里?将会登陆Oculus和SONY两大头显游戏平台，最为引人瞩目。而对于看似兴盛的国内游戏行业来说，VR还是一件看得见摸不着的东西，还没到值得花费大量时间和人力物力的阶段。一些知名的游戏公司根本上是以内部创业的方式在证明自己的“布局〞。据悉，国内宣称正在“布局〞的游戏公司还有一个做法是：将已有的端游或手游作品经过分屏、翻新之后变成“VR游戏〞。某上市公司甚至把这项工作变成了批量化的流水作业，然后准备宣称自己进军VR游戏。“真正的VR游戏一定要专门定制，无论是游戏系统、美工、交互模式上都是新的，没方法兼容现有游戏。〞蚁视科技CEO覃政在ChinaJoy上如是而言。不管是“内部创业〞，还是“翻新VR〞，都是“谨慎〞的一种表现。而对于国内正处在创业阶段的中小团队，或者因产品即将失败面临清算的团队，还有一种进入途径：VR体验。VR体验类似游戏Demo，更多是为表达VR特性的一段体验式内容，或偏向娱乐，或偏向情景。这本是在VR游戏尚不成熟时，开发者为快速获得VR感受而开发的临时性作品。但在国内，VR体验已经成为线下体验店的内容，并获得用户的广泛认同。其商业前景已逐步展现，有望成为VR娱乐产业的先行者。VR体验的特点有两个：①开发周期不长；②具有变现可能。3组织架构及开发流程3.1工程筹划3.1.1职位设置工程设计主负责〔也有称主筹划〕执行设计师〔称执行筹划〕：分剧情筹划，数据筹划，也有不分的，大家一起提高。辅助员〔称辅助筹划〕：做一些比较简单的表据维护，资料收集。3.1.2工作职责主负责人：主要负责工程设计的整体把握、给大家安排工作，审核工作，提高部门人员士气。剧情筹划：一般负责背景，任务等等故事性比较强的，要求文笔要好。数据筹划：再细分，为规那么和数据平衡，包括规那么的描述，公式确定，数据表设定等等。辅助员：主要是收集资料，维护表格等等，比较不涉及核心的工作。表现筹划：主要负责特效、动作、音效收集并提需求，局部如音效局部亦有筹划来完成。资源筹划：主要负责UI设计，模型相关配置，资源管理等等。3.1.2筹划流程创意管理：召开会议，在会议中最常见的方法就是采取头脑风暴法。每个人都必须拿出自己的建议和想法，之后大家一起进行讨论。另外在会场内，会有专人进行会议记录。而在工程开发的前期那么会有市场调查。撰写草案：也叫意向书。撰写筹划草案的目的在于，使得小组内每个成员对即将开发的工程有一个大体的认识，并且对目标进行明确。市场分析：决定了是否需要开发这个工程。最重要的一点是确定目标客户。其次估算要本钱：以网游为例，包括以下几个方面：•效劳器：运行网络游戏所需花费的硬件方面的本钱。本钱中的大头。大约占到总本钱的40％左右。•客服：属于人力本钱的范畴。网络游戏不同于单机游戏的局部在于，其不同于单机游戏的―售后不理‖的销售模式。用户在玩这个游戏之后，运营商需要不断的提供更新和各种在线效劳。•社区关系专员：同上，属于人力本钱的范畴。同其他方面的花销相比，这方面几乎可以忽略不计。•开发团队：人力本钱，这方面花费的真正大头在核心成员和天才制作人的薪资上。•管理：管理方面花费的本钱，这方面本钱较少。•用户帐号管理：发行本钱的一局部，但也属于运营的范畴。至于本钱几乎可以忽略不计。•办公室、电脑、家具：这方面是大头，不过这次花费之后，开发下部时根本上花费就不需要或者很少花费了。•带宽：发行本钱的一局部，但也属于运营的范畴。本钱也是极高的，当然各地可能都不一样。•网管：发行本钱的一局部，同样属于运营本钱的范畴。•其他杂费：杂七杂八的一些费用，包括水电费、燃气费、可能还会包括买咖啡和茶叶的钱。•宣传、广告和推广的费用：属于运营本钱。应该说最好的宣传方法就是广告，但各种广告在花费上都不尽相同，这个就不细说了。•客户端：制作客户端、点卡、充值卡、印制说明书、包装、赠品一类的本钱。美工需求：撰写美工需求分析书，内容包括需求图、工作量等。其中工作量需要以天来计。内容具体如下：•场景：包括地图、小场景等方面。•人物：包括玩家角色、重要NPC〔玩家队友、提供任务的NPC、主线剧情NPC等〕、次要NPC〔路人、村民等〕、怪物、BOSS等。•动画：动画方面估计每个公司的需求都不尽相同。如果公司能力有限，动画的制作可以考虑外包的方式。•道具：主要需要考虑是否采取纸娃娃系统。•全身像：人物的全身像方面。•静画&CG：可能出现的静画和CG的需求。没有那么不需要写。•人物头像：人物的头像制作需求，其中包括人物的表情方面，包括喜、怒、哀、乐、悲等多种表情。•界面：界面的需求，包括主界面、各项子界面、屏幕界面、开头界面、END界面、保存和载入界面等方面。•动态物件：包括游戏中可能出现的火把、光影等方面。•卷轴：又称为滚动条。根据游戏的情况来定具体的需求。•招式图：根据开发的具体情况决定是否有此需求。•编辑器图素：各种编辑器的图素需求，例如关卡编辑器、地图编辑器等方面。•粒子特效：3D粒子特效的需求。•宣传画；包括宣传画、海报等方面的制作需求。•包装：客户端的封面包装的制作。•说明书插图：说明书内附插图的制作需求。•盘片图鉴：客户端盘片上的图鉴的制作需求。•官方网站：官方网站的制作需求。程序需求：•选择三维场景编辑器:根据工程规模和内容，合理选择开发平台。•粒子编辑器：关于粒子编辑器的需求。•功能函数：包括可能会出现的各种程序功能、技术参数、数据、碰撞检测、AI等方面的需求。•系统需求：包括升级系统、道具系统、招式系统等系统导入器的需求。筹划需求：•筹划的分工：包括剧本、数值、界面、执行等方面。•进度控制：要时刻注意时间和开发进度的控制，需要写一个专门的工程进度表。•例会：工程会以里程碑的形式呈现。当完成一个里程碑后，或者到达固定日期时，需要召开例行会议，除了成员彼此交流外，还需讨论开发中遇到的困难，进度是否有拖延等问题。3.2工程开发3.2.1职位设置程序组：主程序与主设计师：对游戏引擎最了解的人，以主程序为最强。主程的主要工作，安排程序部门工作，定游戏的数据结构，定一些主要方案的完成方法。一般程序员：负责分效劳器端与客户端、效劳器端程序，对于数据库结构，数据传输、通讯方式等等。程序员需要熟练掌握C/C++、MicrosoftDevelopStudio开发环境、使用SDK或者MFC、DirectX/OpenGL、SQL编程、SQLServer或Oracle数据库配置。美工组：主美：绘制画纲，负责整体美术风格的把握。美工组负责人运用CorelPainter按脚本对场景进行分镜头画纲绘制，直观展示整体作品风格，完成场景概略布设。原画：绘制原画交于3D3D：负责3D建模，动作等方面工作。2D：负责拆UV，做贴图，游戏界面等的制作。场景：运用VUE等场景软件布设虚拟场景。渲染：打光，调视角，设置渲染等。3.2.2开发流程立项：主要目的是描述工程的风格、主亮点、一些方方面面的规那么，具体可能会涉的资源〔如多少主角，多少场景等等统计〕。这个阶段主要目的，是与投资人交流，描述清楚这个工程可不可以做，做了有什么好处，与其它同类游戏比照，竞争优劣势的分析，种种设定因何这样说服投资人，这个工程就可开做了。规划：接下来筹划与主美、主程开会，就具体如何划分数据结构，如何命名文件等等交流相关的开始进行。〔注：这有个前提，设计必须要前于另两个部门。不能让很多程序或是美术，都等着，这与本钱有关〕构建数据库：定了数据后，就开始分头建表，工程有多少会变动的数据就应该有多少表。如道具，NPC，场景、宠物，技能，ICON，特效，音乐，音效这些都要有表的。〔注：这里说的变动只是人为的变动，是不是被动，级别这个就是被动的变动，不需要玩家等级表。〕同时,剧情设计师开始编世界背景世界观;规那么设计师开始与数据设计师一起一个一个分配着开始写规那么文档;辅助员也可以开始先确定一些道具，NPC的名字什么的.〔注：这些在主设计的审核下进行着〕选择三维场景编辑器〔软件开发平台〕：根据工程规模和内容，合理选择开发平台。目前国外最有名的VR开发引擎有Unity，UDK，UnrealEngine4，CryENGINE，以及国内的VR-Platform。表6三维场景编辑器产品开发商备注UnrealEngineEpicGamesUnrealEngine4目前支持OculusRiftDK2，Valve的SteamVR/HTCVive，SonyHMZ优缺点：公开所有源代码，适合重量级应用开发，大都面向单机应用，性能强大，画面质量CG级别，面向极品VR大作，但技术支持少，第三方插件少，3D美工的要求高，团队没有5个以上经验丰富的程序员根本没法用在短时间内做出游戏，至少有1至2个能驾驭unreal的程序员，而且不急着出产品的话，考虑用unreal。语言：C++或UnrealScript收费：源代码免费下载〔编译版本可官方付月费19美元或下载国内破解版〕每个游戏在每季度获得首个3,000美元的收入后，需要开始支付5%的版权费用。Unity3DUnityTechnologies大陆发布版本：Unity3DPRO〔商业版、教育版〕、unity3d4.0版本、UnityiOSPro移动终端发布平台、5.0版本已发布目前支持OculusRiftDK2，Android，iOS，WindowsPhone8，BlackBerry，Playstation3，Xbox360，WiiU，Web浏览器等优缺点：适合小团队使用，开发轻量级应用，大多面向网络应用，面向小品级VR。收费：unity免费版收入全归自己，但年收入10万美元以上必须购置专业版〔1500美元〕，购置后无需再支付。另如果需要技术效劳10W人民币/每年。语言：C#或Javascript认证：UnityCertifiedUser应用能力认证、UnityCertifiedProfessional专业能力认证CryENGINECrytek支持Playstation4以及XboxOne优缺点：图像处理能力优于Unity和UDK，但是UE4根本持平，具有强大的关卡设计功能，难上手。收费：10美元/每月，免版税VR-Platform中视典数字科技VR-Platform12优缺点：面向美工，无须程序员，适用性强、操作简单、功能强大、高度可视化、所见即所得。质量一般。收费：共享版免费，专业版需要向地方经销商购置。综合比较：Unity3D更适合移动，2D和3D游戏；UnrealEngine4具有逼真的图像处理能力以及适合制作简单的横版游戏，而且它的价格模式很合理；CryENGINE同样具有引人入胜的图像能力，它还具有下一代平台特性以及比UE4更吸引人的价格模式；VRP是国内开发商，如果用于军事用途虚拟现实开发可以考虑选用。制作小样：当场景美术描述表，NPC美术描述表，道具美术描述等东西出来了，确定后，就可以交给美术部门：模型组运用sketchUP制作简易模型〔草模〕；场景组运用lumion布设户外场景，运用lumenrt布设室内场景。快速形成样品，用于调整思路或竞标。〔注：美术部门通过小样与投资人沟通美术风格〕制作初稿：〔筹划的工作一直先于其它几个部门，完善表，写全规那么文档，写数据表〔为将来写脚本做好准备〕〕美术部门的工作当做完一局部就可以交付程序部门了，这时部门的数据库，数据结构也早搞定了，收到资源，规那么，可以做一个简单的版本出来了。首先按设计，把操作、视角等东西，都搞顺。这时，团队中的人就可以都进来看看了。迭代开发:版本不断更新内容，然后游戏开发这样就一步步在开动起来了。这个过程中，需要不断的反响。美术部门进到游戏里，发现做的东西不好看这时要返回去重做；筹划部门如果数据不合理，要随时调，同时，如果写了模块，交给程序部门，还要写脚本，实现在游戏中，要去测试。〔1〕如果是程序部门理解不清或是别的BUG要及时反响；〔2〕如果是规那么有问题，或是数据不合理，要自行调节；〔3〕另外为了给将来游戏的宣传推广留好接口，对于每个模块在游戏中，可以做什么活动等等都要有文档描述。内部测试：功能测试、兼容性测试、压力测试。公开